Novo tipo de magnetismo pode ser útil para computação quântica

Pesquisadores do acelerador de partículas Swiss Light Source (SLS), na Suíça, descobriram uma nova forma de magnetismo chamada altermagnetismo. Esse é agora o terceiro ramo da família magnética, ao lado do ferromagnético e o antiferromagnético, com potencial uso em semicondutores e computação quântica .

• As 5 maiores perguntas da ciência
• Primeiro quasicristal natural no mundo pode ter se formado por acidente

Os antiferromagnetos foram descobertos há menos de um século, e desde então, os cientistas sabem que a física do magnetismo vai além do ferromagnético — aquele encontrado materiais como aqueles usados na fabricação de ímãs.

Alguns outros tipos de magnetismo já foram descritos antes, como o diamagnetismo e o paramagnetismo, mas tratam-se de campos magnéticos que podem ser aplicados só externamente. Em outras palavras, não são formados espontaneamente em materiais.

- Podcast Canaltech: de segunda a sexta-feira, você escuta as principais manchetes e comentários sobre os acontecimentos tecnológicos no Brasil e no mundo. Links aqui: https://canaltech.com.br/podcast/ -

Os dois ramos fundamentais podem surgir naturalmente, e são definidos pelos arranjos espontâneos do spin dos elétrons. Na mecânica quântica , spin se refere às orientações que as partículas apresentam quando imersas em um campo magnético.

Quando um material suscetível ao magnetismo é exposto a determinado campo magnético, o spin de seus elétrons são alterados e ficam orientados na mesma direção. Isso gera o chamado magnetismo macroscópico, que forma os ímãs que conhecemos.

No antiferromagnetismo, esse ordenamento magnético ocorre em sentido alternado, por isso não possuem propriedades de magnetização macroscópica. Ou seja, não podem ser usados como imãs de geladeira.

Já os novos materiais altermagnéticos apresentam uma combinação especial de arranjo de spins que se alternam (como acontece com os antiferromagnetos), mas que não se cancelam. Isso ocorre por causa de uma simetria específica de cristal, cuja polarização de spin dos elétrons pode mudar de direção nas diferentes bandas de energia do material.

Essas propriedades podem representar um grande avanço para as tecnologias de computação quântica e outras tecnologias que usam a spintrônica. Esta é uma nova área, na qual os estados de spin dos elétrons são usados para transportar informações.

A spintrônica tem ampla gama de aplicações, como memórias RAM capazes de armazenar dados que seriam perdidos caso o computador fosse desligado , e produção de semicondutores.

Tanto materiais ferromagnéticos, quanto os antiferromagnéticos, são úteis para a spintrônica, mas com certas limitações. Com o altermagnetismo, seria possível superá-las, por terem as melhores propriedades de seus “irmãos mais velhos”.

Os experimentos que comprovaram a existência do altermagnetismo foram descritos em um novo artigo, publicado pela Nature.

Leia a matéria no Canaltech .

Trending no Canaltech:

• Herói indestrutível da DC fica ainda mais poderoso após remoção de fraqueza
• Star Wars finalmente revela por que Luke perdeu a mão 44 anos depois
• 🤑 BARATO | Aproveite Galaxy S23 de 512 GB em super oferta
• Semana do Cinema 2024 traz ingressos a R$ 12 em todo o Brasil
• Artigo científico com imagens esdrúxulas de IA é retirado do ar
• Como ter certeza de que o homem pousou na Lua?